Principer för fysisk träning Principer för fysisk träning. Träningseffekter och begränsande faktorer vid uthållighets- och motståndsträning av barn och ungdom med funktionsnedsättning. Gunnar Grimby Rehabiliteringsmedicin Sektionen för klinisk neurovetenskap och rehabilitering Göteborgs Universitet

Olika former av fysisk aktivitet och träning Fysisk aktivitet – Kroppsrörelser som åstadkoms av muskulaturen och ger energiåtgång Fysisk träning – Fysisk aktivitet som är planerad, struktrurerad och som syftar till att förbättra eller bibehålla fysisk funktion Aerob träning – Träning som syftar till öka eller bibehålla den syretransporterande kapaciteten aerob kondition – metabolisk kondition Styrketräning / motståndsträning – Träning som syftar till att öka eller bibehålla muskelstyrka Muskulär uthållighetsträning – Muskulär träning för att öka muskulaturens uthållighet

Mätning av aerob kapacitet ( “kondition”) Mätes som maximal syreupptagnings- förmåga d v s när syreupptagningen når en platå och inte ökar mer vid tyngre yttre arbete. Kan verifieras med mjöksyreprover eller till viss grad med subjektiv ansträngningsgrad. Om olika faktorer begränsar möjligheten att nå en platå, ex. muskulär svaghet, hjärtfunktionen, andningsbegränsning, bör hellre uttrycken “peak oxygen uptake” och “peak work load” användas.

Principiella effekter av aerob träning - uthållighetsträning Ökad maximal syreupptagningsförmåga Ökad hjärtkapacitet – lägre puls vid en viss belastning Minskad andfåddhet vid viss belastning Lägre blodtryck vid viss belastning Bättre uthållighet för måttligt tungt arbete Bättre situation för ämnesomsättningen i muskulaturen - ökad kapillarisering och känslighet för insulin Positiv påverkan på blodfetter Psykiska effekter – bättre väbefinnande Positiva effekter på immunförsvar och cancerrisk?

Mätning av muskelstyrka Manuell muskeltestning (MRC) Vid svag muskelatur. Grad 3 “objektiv” grad 4 och 5 osäkra värden. Lätt styrkenedsättning noteras inte lätt. Handhållen myometer – hyfsad säkerhet. Isometrisk (statisk) styrka med särskild apparatur. God säkerhet. 1 RM - styrkan begränsad av svagaste punkten i rörelsebanan. Isokinetisk apparatur – dynamisk (koncentrisk och excentrisk) samt isometrisk styrka. Vridmoment mätes.

Principiella synpunkter på på styrketräning Neurala faktorer: Ökad aktiveringsgrad av muskulaturen och förbättrad koordinationsförmåga. Vanligen effekt under de första 4 veckornas träning Muskulära faktorer: Tillväxt av enskilda muskelfibrers storlek och muskelns tvärsnittsyta. Ökning av antalet muskelfibrer (celler) endast vid speciella betingelser. Senare i träningen – ex. efter 6 veckor.

Motståndsträning kan –beroende på neurala faktorer – bli specifik för typ av muskelaktivering för kontraktionshastighet vid dynamisk träning - för viss ledvinkel vid statisk träning

Cerebral pares

“Tidiga“ studier av träning av barn med cerebral pares Ekblom and Lundberg 1968, Lundberg, Ovenfors, Saltin 1967, Berg 1970 Den fysiska arbetsförmågan kunde öka 10 -15 % ( liknande ökning som hos friska) Förbättrad motorisk kontroll hos barn med dystoni eller atetos. Positiva effekter på kroppssammansättningen

Systematisk review av sjukgymnastisk terapi avseende funktionen i nedre extremiterna hos barn med cerebral pares Frankl et al J Rehabil Med 2012; 44: 385 – 395 Styrketräning demonstrerade grad II evidens för bättrad gångförmåga och motorisk funktion. Det är emellertid begränsad evidens för specifik information om intensitet, duration och frekvens av träningen.

Muscle strengthing is not effctive in children and adolescents with cerebral palsy: a systematic review Scianni, Butler, Ada: Aust J Physiolther 2009; 55: 81-87 Children between school age and 20 years (walkers). Five randomized studies with meta-analysis. Strengthening interventions had no effect on strength, no effect on walking speed, but a small significant effect on Gross Motor Function Measure.

Exercise programs for children with cerebral palsy: a systematic review of the literature Verschuren et al: Am J Phys Med Rehabil 2008; 87: 404-417 20 studies on the effect of exercise programs on aerobic and anaerobic capacity and lower extremity muscle strength. Methodological quality of included trials low. Outcome measures in most studies not intervention specific. “It seems that children with CP may benefit from the exercise programs that focused on lower extremity strength and cardiovascular fitness.”

Effect of cardiorespiratory training on aerobic fitness and carryover to activity in children with cerebral palsy: a systematic review Butler, Scianni, Ada: Int J Rehabil Res 2010; 33: 97-103 Three studies with randomized participants and no intervention in addition to usual physiotherapy. Children in school age. 2-4 months training increased aerobic fitness by 18-22%, 8-9 months training by 26-41%. Activity (e g 6 min walk test) changed only 0-13%, thus little carryover into activity.

A systematic review of the effectiveness of aerobic exercise interventions for children with cerebral palsy: an AACPDM evidence report Rogers et al Dev Med Child Neurol 2008; 50: 808-814 13 articles met the inclusion criteria. Children with CP 2-17 years. “The evidence suggests that aerobic exercise can improve physiological outcomes, but the influence of these changes on outcomes representing activity and participation are unknown.”

Ryggmärgsskada -myelomeningocele

Effects of electrical stimulation, exercise training and motor skills training on strength of children with meningomyelocele: a systematic review Dagenais at et al: Phys Occup Ther Pediatr 2009; 29: 445-463. Six studies met the inclusion criteria. Two on quadriceps muscle torque following electrical stimulation, three on upper extremity exercise training, and one on quadriceps strength after motor skills training. Although limited evidence suggested improvements in strength, methodology was low and further research is needed.

Limiting factors in peak oxygen uptake and the relationship with functional ambulation in ambulating children with spina bifida De Groot et al Eur J Appl Physiol 2008; 104: 657-665. 25 ambulating children with spina bifida. Limiting factors were mostly “muscular and/or deconditioning” 47%, ventilation 35%. High energy expenditure during ambulation reflects high level of strain. Exercise training in ambulatory children should focus on increasing peak oxygen uptake and muscular endurance and decreasing energy cost.

SCOLIOSIS

Training in young women with idiopathic scoliosis Bjure, Grimby, Nachemson: Acta ortoped scand 1969: 40: 325 – 333. Young women (16-27 years) with reduced vital capacity (60 % predicted) and “maximal” oxygen uptake took part in a 3 months endurance training program. Heart rate at submaximal load decreased and “maximal” oxygen uptake increased by 22%. No effect on vital capacity. Women with large curvature and low vital capacity –indicating ventilatory limitation at exercise did not improve with training. (

Hjärt- lungsjukdom

Swimming training for asthma in children and adolescents aged 18 years and under Beggs et al Cochrane Review 2013. Åtta randomiserade studier (262 deltagare) med jämförelser mot ingen träning eller annan träning. Träningen vältolererad. Ingen analys beträffande klorering av vatten möjlig. Ingen skillnad vad gäller astma kontroll eller livskvalitet. Kan förbättra lungfunktion och “cardio-pulmonary fitness” (måttligt starka evidens) – bestämning av maximal syrgasupptagning i två studier. Inte möjligt att visa fördel av simning jämfört med annan fysisk aktivitet.

Kognitiva funktionsnedsättningar Ofta även andra funktionsnedsättningar, som kan vara begränsande för fysisk träning. Motivation, val av program etc Finns erfarenheter i auditoriet?

Neuromuskulära tillstånd Neuropatiska tillstånd – skada/sjukdom i ryggmärgens motoriska celler eller nervbanor till muskulaturen Myopatiska tillstånd – sjukdom i själva muskulaturen – muskelcellerna Aspekter på fysisk aktivitet och träning kan principiellt skilja sig åt

Neuropatiska tillstånd Polio Amyotrofisk lateralskleros (ALS) Spinal muskelatrofi (SMA) Perifera neuropatier Guillain-Barrés syndrom Själva muskelcellen tål troligen träning - storleken kan även tillväxa, men ev. kan “överbelastningsproblem” uppstå i aktivering och impulsöverföring till muskulaturen Neuropatiska tillstånd

Neuropatiska tillstånd Träning kan ge förbättring av muskelstyrka och uthållighet. Risk för överbelastning bör observeras, men inte överdrivas och kan vara övergående. Olika program för olika muskler. Allmän uthållighet (“kondition”) kan förbättras. Inaktivitet och dess konsekvenser kan motverkas genom rätt doserad aktivitet.

Myopatiska tillstånd Muskeldystrofier Duchennes muskeldystrofi Dystrofia myotonica Polymyosit Mitokondriella myopatier Myasthenia gravis

Muskeldystrofi Principiellt olika träningsmöjligheter och risker om muskelsvagheten progredierar snabbt eller långsamt och i vilket skede som träningen sker. Troligen bättre och säkrare med träning i “tidigt” skede vid snabbt progredierande tillstånd. Långtidseffekter är inte studerade. Troligen kan en bättre neural aktivering kunna erhållas, medan påverkan på själva muskulaturen är mer tveksam.

Muskeldystrofi (forts) Submaximala uthållighetsprogram kan tänkas ha positiva effekter, eftersom det kan finnas en oönskad grad av inaktivitet. Det är föga dokumenterat i vilken grad träningsprogram har en effekt på möjligheten till aktivare liv, högre grad av oberoende och livstillfredställelse.

Duchennes muskeldystrofi Dystrofindefekten kan ge minskad tolerans för belastning, vilket skulle kunna medföra skada vid överbelastning. Undvik excentrisk aktivitet. Det finns ett antal studier, men med få deltagare och utan kontrollgrupper. Submaximal motståndsträning har dock hos pojkar i tonåren gett positiva effekter på muskelstyrkan.

Strength training and aerobic exercise training for muscle disease Voet, van der Kooi, Riphagen, van Engelen, Geurts Cochrane Review. Cochrane Database of Systematic Reviews, 2010, issue 1 Författarnas slutsatser: Vid dystrofia myotonica och facioscapulohumeral muskeldystrofi är styrketräning med moderat intensitet utan risk, men det finns inte tillräckliga bevis för att det är till nytta. Vid mitokondriell myopati är aerobisk träning kombinerat med styrketräning utan negativa effekter och kan ge positiva effekter på uthålligheten. Inga säkra slutsatser vid andra tillstånd kan dras vid en systematisk litteraturgenomgång.

Deltagande i idrott Buffart et al J Rehabil Med 2008; 40: 702-708 69 % av unga personer (medelålder 21 år) med myelomenjngocele deltog i någon form av sport. De fem vanligaste var armcykling, allmän fysisk träning (gym), simning, rullstolsbasket och rullstolstennis. Vanligaste skälen var nöje och förbätttrad funktion. Deltagandet var inte kopplat till det sjukdomsrelaterade tillståndet, utan till socialt stöd, idrottslig framgång och yttre utseende. Deltagande i idrott Buffart et al J Rehabil Med 2008; 40: 702-708

Fysisk aktivitet hos unga vuxna med funktionshinder Buffart et al J Rehabil Med 2008 40: 702-708 Underlättande faktorer: Nöje Sociala kontakter Begränsande faktorer: Brist på energi Skador och komplikationer eller oro att ådra sig dessa Bristande tillgänglighet Bristande information eller kunskap

Gunnar.Grimby@rehab.gu.se